Основы электродинамики Магнитное поле электрического тока. 11 класс

СОДЕРЖАНИЕ Опыт Эрстеда Силовые линии Направление силовых линий Магнитная индукция Опыт Ампера Сила Ампера Сила Лоренца Применение магнитного поля

ОПЫТ ЭРСТЕДА В 1820 году датский ученый Ханс Кристиан Эрстед впервые обнаружил взаимодействие проводника с током и магнитной стрелки.

ОПЫТ ЭРСТЕДА

Магнитное поле существует вокруг любого проводника с током, т.е. вокруг движущихся электрических зарядов. Выполненный опыт наводит на мысль о существовании вокруг проводника с электрическим током магнитного поля. Оно и действует на магнитную стрелку, отклоняя ее.

Магнитное и электрическое поле Электрическое поле существует вокруг неподвижных электрических зарядов и действует только на другие заряды. Основной характеристикой электрического поля является – электрическая напряженность, которая показывает какая сила действует в электрическом поле на внесенный в него пробный электрический заряд. Напряженность векторная величина, совпадает по направлению с силой, действующей в электрическом поле на пробный положительный заряд.

Магнитное поле Создается движущимся электрическим зарядом ( током ) Существует объективно, то есть независимо от нашего сознания. Не действует на органы чувств человека, а только на специальные приборы ( электрический ток ) А можно ли увидеть магнитное поле? Как убедиться в реальности его?

Взаимодействие проводников с током Если расположить параллельно два проводника с током, укрепленные вертикально и пропускать по ним ток, то при протекании противоположно направленных токов проводники отталкиваются друг от друга. Если токи одного направления проводники притягиваются друг к другу.

Силовой характеристикой магнитного поля является магнитная индукция. Измеряется в теслах ( Тл )

СИЛОВЫЕ ЛИНИИ Графически магнитное поле изображается с помощью магнитных силовых линий. Направлением магнитного поля в данной точки считают направление, в котором установится северный конец магнитной стрелки.

Магнитное поле постоянных магнитов

Магнитные линии магнитного поля тока

Магнитные линии катушки с током

Направление силовых линий магнитного поля определяется по правилу

ПРАВИЛО БУРАВЧИКА

Правило буравчика Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.

Линии магнитной индукции Линиями магнитной индукции называют линии, касательные к которым направлены так же, как и вектор магнитной индукции в данной точке поля. Если линии магнитной индукции расположены параллельно, с одинаковой густотой, то такое поле называется однородным.

Однородное поле Поле, в каждой точке которого, сила, действующая на элемент проводника с током имеет одинаковую величину и сохраняет направление называется однородным

Вихревое поле Электрическое поле Линии напряженности начинаются на «+», а заканчиваются на «-» В природе существуют электрические заряды Т.к. линии не замкнуты, то работа поля по замкнутому пути равна нулю. Работа не зависит от формы траектории Магнитное поле Линии индукции замкнуты, что означает отсутствие в природе магнитных зарядов. Магнитное поле – вихревое Направление магнитного поля – определяется направлением вектора магнитной индукции.

Линии магнитной индукции Начинаются на северном полюсе, заканчиваются на южном. Всегда замкнуты. За направление принято направление северного полюса маленькой магнитной стрелки, помещенной в магнитное поле.

Модуль вектора магнитной индукции Называется отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током, к произведению силы тока в этом участке на его длину. B=Fm\IL

Размерность Тесла – показывает какая сила действует в магнитном поле на каждый метр проводника с током при силе тока 1 Ампер Тл=Н/ Ахм

ОПЫТ АМПЕРА Меняя форму проводников и их расположение, Ампер сумел установить выражение для силы действующей на участок проводника.

Сила Ампера Описывает действие магнитного поля на проводник с током

Правило левой руки Расположить раскрытую ладонь левой руки так, чтобы линии индукции входили в ладонь перпендикулярно к ней, четыре вытянутых пальца совпадали по направлению с силой тока в проводнике. Тогда отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы Ампера.

Сила Лоренца Описывает действие магнитного поля на движущийся электрический заряд

Домашнее задание Параграф 1-3, вопросы к параграфам